Способ обработки металлических конструкций

(57) Изобретение относобработки стали,вибрацибыть использовано приотливок для снижения вных напряжений и стабил тво СССР /30, 1979,МЕТАЛЛИЧЕСКИ елем,.оуменьУ тся к обласей и может ивая при ко- озбудиующих цикзготовленииних остаточ-.иэации . разСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт проблем литья АН УССР(56) Зубченко О.И. и др. Применениевибрационного напряжения для снятияостаточных напряжений в сварных рамах. - Автоматическая сварка, 1974,мерной точности деталей. Цель изобретения - сокращение времени обработ"ки, Сущность изобретения заключаетсяв том, что в способе обработки металлических конструкций, включающем вибрацию возбудителем, соединенным сконструкцией, в диапазоне всех резонансных частот конструкции, вибрациюосуществляют при линейной зависимости частоты от времени обработки нмногократными циклами, причем в процессе циклов определяют зависимостьмощности, потребляемой возбудитот частоты вибрации, а начиная свторого цикла, обработку ведут,шая от предыдущего к последующемциклу диапазон частот, ограничего снизу и сверху частотами,торых мощности, потребляемые втелем в предь 1 дущих и последлах, совпадают. 3 ил.Изобретение относится к обработкестали вибрацией и может быть использовано при изготовлении отливок дляснижения в них остаточных напряженийи стабилизации размерной точностидеталей.Цель изобретения - сокращениевремени обработки.Изобретение поясняется фиг.1-3. 10На фиг. 1 представлена зависимостьмощности, потребляемой возбудителем(кривая Р), и частоты вибрации (кривая Г) от времени обработки; нафиг, 2 - зависимости мощности, потребляемой возбудителем в начале обработки (кривая Ри ), и в конце обработки ( кривая Р ); на фиг,3 - схемапоследовательности обработки примногократных циклах 1-7. 20Сущность изобретения заключаетсяв следующем,На деталь, которая подлежит вибро:обработке, закрепляется вибровозбудитель, в цепь питания которого включен двухкоординатный самописец, покоординате Х которого регистрируетсячастота, а по координате У сигнал,пропорциональный мощности, потребляемой вибровозбудителем на текущих частотах виброобработки. Вибровозбудитель подключают к источнику питания,имеющему генератор циклической обра,ботки с узлом линейного сканированиячастотного диапазона, и обеспечиваютвозбуждение механических колебаний,линейно сканируя частотный диапазонот нуля до верхней максимальной допустимой частоты вибровозбудителя,осуществляя, таким образом, вибронагружение детали на всех линейно-проходимых вверх частотах с одновременной записью энергочастотного спектра.После первого подъема частоты до максимально допустимой (фиг.1) сбрасывают частоту вибровозбудителя до нулевой (фиг. 1) и начинают повторноевибронагружение детали вторым цикломсканирования и повторную запись энергочастотного спектра. 50 В процессе первого цикла сканирования происходит детальная проработка всех элементов детали, имеющих собственные резонансные,частоты, ле 55 жащие в диапазоне проходимых частот вибровозбудителя.Так как рассеиваемая энергия У во время свободных колебаний образца является функцией остаточных напряжений и деформаций.У=Г( Е),то изменение энергии на тех частотах,на которых происходит обработка, даетинформацию о наличии и изменениивнутреннего состояния, происходящегов детали при установке заданной частоты.При соблюдении неизменности темпасканирования создается возможность,уже начиная со второго цикла, сопоставить в процессе сканирования энергетические показатели первого и вто-,рого сканируемого цикла и определитьрасхожДения, вызванные изменениемвеличины диссипации энергии,Зона отклонения энергочастотнойкривой от первичной кривой указываетту зону частот, в которой присутствует эффект изменения энергии диссипации, связанный с изменением собственного постоянного спектра детали,вызванного дислокационной перестройкой и выборкой в области данных частот пластических деформаций металла,Таким .образом, инвариантность энергетических уровней или изменения, происходящие в расположении энергочастотной кривой при повторном сканировании, указывают на диапазон вибра,ционных частот, в котором наблюдаетсяэффект изменения энергии диссипациии соответственно область эффективных рабочих частот вибронагружения.При этом отпадает необходимостьв частотном сканировании вдоль всегочастотного диапазона при каждом последующем цикле сканирования, Ограничение частотного сканирования толькозоной частот, в которых присутствуетизменение диссипации энергии, позволяет производить поцикловую оптимиэацж процесса вибронагружения и сокращать время, необходимое для виброобработки детали.Процесс можно заканчивать когдапри н-ном цикле сканирования положе- .ние кривой н-го цикла и н-го цикласовпадают, Таким образом, также можно ограничить количество циклов сканирования для каждой конкретной обрабатываемой детали и сократить времяобработки,1П р и м е р. Проводилась виброобработка отливок типа блок-картер дизеля СМДпо однотипной схеме на 14443гружения всех блоков и неизменности темпа .сканирования всех блоков.Энергочастотная характеристика (кривая Р) отливки блок-картера из5 высокопрочного чугуна с 6 =450 МПа после первого цикла сканирования показано на фиг.1. На фиг. 2 показаны совмещенные энергочастотные характеристики начального (первого) и ко" О нечного 4-го цикла нагружения. Как видно из этих совмещенных характеристик, приемлемые частоты виброобработки сканированием располагались в диапазоне 25 Г (100 Гц и поэтому виб"5 рационная обработка осуществлялась следующим образом ( см. фиг.З), Осуществлялся разгон двигателя с по-. стоянной скоростью приращения оборо" тов до верхней допустимой 9000 об/мин 20 соответствует точке А) и при этом возбуждалась частота от 0 до 150 Гц. Таким образом, весь цикл виброобработки занял не более 15 мин.Использование предлагаемого способа вибрационной обработки конструкций позволяет получить экономический эффект за счет снижения 1,7-2,1 раза энергозатрат на виброобработку, уменьб 4шить количество брака готовой продук"ции на 15-ЗП от общего количествабрака.Формула изобретенияСпособ обработки металлических конструкций, включающий вибрацию возбудителем, соединенным с конструкцией, в диапазоне всех резонансных частот конструкции с заданной зависимостью частоты от времени в течение ,цикла обработки, о т л и ч а ю щ и йс я кем, что, с целью сокращения времени обработки, вибрацию осуществляют при линейной зависимости частоты от времени обработки и многократными циклами, причем в процессе циклов определяют зависимость мощности, потребляемой возбудителем, от частоты вибрации, а, начиная со второго цикла, обработку ведут уменьшая от предыдущего к последующему циклу диапазон частот, ограничивая его снизу и сверху частотами, при которых мощности, потребляемые возбудителем в предыдущем и последующем циклах, совпадают.1444361 Й 7 Ую Й 6 О Ю улем Корректор С. Черн едактор М.Недо аз 6456/27 Тирах 545 Подписное В Производственн ктная по 13035, оставитель А, ехред М, Ходан Государственного комитета. СССРелам изобретений и открытийосква, 3-35, Раущская наб., д. 4 графическое предприятие, г. Уагород, ул